選擇要點材質(zhì):根據(jù)測試需求選擇,如需要耐高溫、耐腐蝕的環(huán)境,可選擇陶瓷、PEEK等材質(zhì)的內(nèi)膽;需要堅固耐用的結(jié)構(gòu),可選擇不銹鋼外架。尺寸和規(guī)格:根據(jù)待測試固態(tài)電池的大小和形狀選擇合適的模具尺寸,確保電池在模具中能夠穩(wěn)定放置。性能指標(biāo):考慮模具的耐壓能力、密封性、易于組裝與拆卸等性能,耐壓能力要滿足測試壓力要求,密封性好可防止電解液泄漏,易于組裝與拆卸能提高測試效率。功能需求:若需要實時監(jiān)測壓力、溫度等參數(shù),可選擇帶有感應(yīng)機(jī)構(gòu)和相應(yīng)傳感器接口的模具;若需要觀察測試過程,可選擇具有可視化功能的模具。高壓耐受固態(tài)電池測試模具,滿足極端條件。太原學(xué)校實驗室固態(tài)電池測試模具廠家

固態(tài)電池測試模具的設(shè)計需圍繞固態(tài)電池的特性(如依賴界面緊密接觸、對環(huán)境敏感等)展開,功能包括:組件準(zhǔn)確固定:確保正極、固態(tài)電解質(zhì)、負(fù)極的對齊與貼合,避免因位移導(dǎo)致的界面接觸不良(固態(tài)電池的離子傳導(dǎo)高度依賴電極-電解質(zhì)界面的緊密接觸)。密封與環(huán)境隔離:隔絕空氣、水分(部分固態(tài)電解質(zhì)如硫化物易水解)、雜質(zhì),防止其對電池材料(如鋰金屬負(fù)極、敏感電解質(zhì))的腐蝕或性能干擾。環(huán)境參數(shù)調(diào)控:模擬實際使用中的溫度(-40~150℃)、壓力(0~50MPa)等條件,評估電池在極端環(huán)境下的穩(wěn)定性。測試接口集成:預(yù)留電極引出端,方便連接電化學(xué)工作站、充放電測試儀等設(shè)備,實現(xiàn)阻抗、循環(huán)壽命、倍率性能等參數(shù)的測量。天津鋰離子固態(tài)電池測試模具工裝可重復(fù)使用固態(tài)電池測試模具,經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

電池樣品特性電池類型:紐扣電池(φ10~20mm):選擇小型化模具(如直徑 12/16mm 的紐扣模具),結(jié)構(gòu)簡單(螺栓加壓),適合快速篩選材料。疊層 / 軟包電池(尺寸 10×10cm2 以上):需大尺寸模具,且壓力分布需均勻(如多組螺栓或液壓加壓,避免邊緣與中心壓力差異),防止局部界面接觸不良。主要材料:電解質(zhì)類型:硫化物電解質(zhì)(如 Li?La?Zr?O??衍生物):需模具材料與硫化物兼容(避免不銹鋼腐蝕),優(yōu)先選鈦合金或鍍金部件,且密封性要求極高(防水解)。氧化物 / 聚合物電解質(zhì):對水分敏感度較低,模具材料可選 316L 不銹鋼(成本更低),密封要求可適當(dāng)放寬。負(fù)極類型:鋰金屬負(fù)極:需模具與鋰兼容(避免鈦合金外的金屬催化鋰枝晶生長),且壓力需可控(抑制鋰枝晶穿透電解質(zhì))。石墨 / 硅基負(fù)極:對模具材料兼容性要求較低,重點關(guān)注壓力穩(wěn)定性即可。
按適用電池體系分類氧化物固態(tài)電池測試模具 :其特點是通常采用剛性的陶瓷或金屬部件,以承受氧化物固態(tài)電解質(zhì)較高的硬度和模量,確保良好的接觸和壓力傳遞。硫化物固態(tài)電池測試模具 :考慮到硫化物固態(tài)電解質(zhì)對水分和氧氣敏感,模具通常具有良好的密封性能,且可能會采用一些特殊的材料或涂層來防止電解質(zhì)與外界環(huán)境的接觸。聚合物固態(tài)電池測試模具 :由于聚合物固態(tài)電解質(zhì)的柔性和可變形性較大,模具的設(shè)計可能會更注重對電解質(zhì)的固定和約束,以保證電池結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。專為固態(tài)電池研發(fā)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化測試模具。

氣動驅(qū)動:壓縮氣體為動力,適合中低壓快速調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu):由空壓機(jī)/氣瓶、氣動閥(比例閥)、氣缸、壓力傳感器組成。氣體通常為干燥氮氣(避免水分進(jìn)入電芯,尤其對硫化物電解質(zhì)),通過氣動閥控制進(jìn)入氣缸的氣體壓力。調(diào)節(jié)原理:壓縮氣體進(jìn)入氣缸后,推動活塞帶動壓力托盤施加壓力,壓力大小等于氣體壓力乘以活塞面積(F=P×S)。壓力調(diào)節(jié)通過氣動比例閥實現(xiàn):比例閥根據(jù)控制系統(tǒng)信號(如目標(biāo)壓力5MPa)調(diào)節(jié)氣體流量,改變氣缸內(nèi)氣體壓力,壓力傳感器實時反饋,直至達(dá)到目標(biāo)值。特點:壓力調(diào)節(jié)范圍較?。ㄍǔ?-15MPa),響應(yīng)速度快(氣體壓縮性低,動態(tài)調(diào)節(jié)滯后<0.5秒);結(jié)構(gòu)簡單(無油液污染風(fēng)險),成本低,但壓力穩(wěn)定性較差(氣體易受溫度影響膨脹/收縮,需搭配穩(wěn)壓閥),適合短時動態(tài)壓力測試(如充放電過程中壓力快速切換)。用于界面工程驗證的固態(tài)電池測試模具。宜昌固態(tài)電池測試模具工裝
可擴(kuò)展通道數(shù)的固態(tài)電池測試模具。太原學(xué)校實驗室固態(tài)電池測試模具廠家
壓力均勻性保障:關(guān)鍵輔助設(shè)計壓力可調(diào)模具的重點不僅是“調(diào)壓力”,更要“調(diào)均勻壓力”(避免局部壓力過大導(dǎo)致電解質(zhì)碎裂或界面接觸不均),因此需配合以下設(shè)計:彈性緩沖層:在壓力托盤與電芯之間加裝薄金屬彈片或聚四氟乙烯墊片(厚度0.1-0.5mm),通過微量形變補償電芯表面的平整度誤差,實現(xiàn)壓力均勻分布。多傳感器陣列:部分高精度模具在壓力托盤不同位置嵌入多個壓力傳感器,實時監(jiān)測各點壓力值,若偏差超過閾值(如>0.2MPa),通過控制系統(tǒng)微調(diào)托盤角度(如傾斜補償)。太原學(xué)校實驗室固態(tài)電池測試模具廠家